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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024021279
(43)【公開日】2024-02-16
(54)【発明の名称】水素供給装置及び水素供給方法
(51)【国際特許分類】
F17C 7/00 20060101AFI20240208BHJP
F02M 21/02 20060101ALI20240208BHJP
【ＦＩ】
F17C7/00 A
F02M21/02 G
F02M21/02 301L
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022124001
(22)【出願日】2022-08-03
(71)【出願人】
【識別番号】000003218
【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】富本 尚也
【テーマコード（参考）】
3E172
【Ｆターム（参考）】
3E172AA02
3E172AA05
3E172AB01
3E172BA01
3E172BB03
3E172BB12
3E172BB17
3E172BD03
3E172DA47
3E172EB02
3E172JA01
3E172JA02
3E172KA22
(57)【要約】
【課題】開閉弁を開弁させるように制御を実行したにも関わらず開閉弁を開弁できなかった場合から、開閉弁を開弁させること。
【解決手段】水素供給装置は、蓄電装置と、タンクと、開閉弁と、中圧圧力センサと、水素センサと、を備える。開閉弁は、タンクから水素消費装置への水素の供給と供給の遮断とを切り替える。中圧圧力センサは、水素が流れる方向において開閉弁よりも下流に設けられている。水素センサは、水素の漏洩を検出するために設けられている。制御装置は、水素供給装置の起動指令を受け付けた場合に、開閉弁を開弁させる制御を実行する。制御装置は、水素の漏洩を検出していない状態で中圧圧力センサによって測定される圧力が閾値未満の場合、開閉弁を開弁させる制御を再度実行する。
【選択図】図２
【解決手段】水素供給装置は、蓄電装置と、タンクと、開閉弁と、中圧圧力センサと、水素センサと、を備える。開閉弁は、タンクから水素消費装置への水素の供給と供給の遮断とを切り替える。中圧圧力センサは、水素が流れる方向において開閉弁よりも下流に設けられている。水素センサは、水素の漏洩を検出するために設けられている。制御装置は、水素供給装置の起動指令を受け付けた場合に、開閉弁を開弁させる制御を実行する。制御装置は、水素の漏洩を検出していない状態で中圧圧力センサによって測定される圧力が閾値未満の場合、開閉弁を開弁させる制御を再度実行する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
水素を消費することによって動作する水素消費装置に前記水素を供給する水素供給装置であって、
負荷に電力を供給する蓄電装置と、
前記水素を貯蔵するタンクと、
前記水素消費装置に向けて前記タンクから放出された前記水素が流れる供給流路と、
前記タンクから前記水素消費装置への前記水素の供給と供給の遮断とを切り替える開閉弁であって前記蓄電装置からの電圧が印加されていない状態で閉弁する開閉弁と、
前記供給流路に設けられた圧力センサであって前記水素が流れる方向において前記開閉弁よりも下流に設けられた圧力センサと、
前記水素の漏洩を検出するための水素センサと、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記水素供給装置の起動指令を受け付けた場合に、前記開閉弁を開弁させる制御を実行した後、
前記水素の漏洩を検出していない状態で前記圧力センサによって測定される圧力が閾値未満の場合、前記開閉弁を開弁させる制御を再度実行する、水素供給装置。
負荷に電力を供給する蓄電装置と、
前記水素を貯蔵するタンクと、
前記水素消費装置に向けて前記タンクから放出された前記水素が流れる供給流路と、
前記タンクから前記水素消費装置への前記水素の供給と供給の遮断とを切り替える開閉弁であって前記蓄電装置からの電圧が印加されていない状態で閉弁する開閉弁と、
前記供給流路に設けられた圧力センサであって前記水素が流れる方向において前記開閉弁よりも下流に設けられた圧力センサと、
前記水素の漏洩を検出するための水素センサと、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記水素供給装置の起動指令を受け付けた場合に、前記開閉弁を開弁させる制御を実行した後、
前記水素の漏洩を検出していない状態で前記圧力センサによって測定される圧力が閾値未満の場合、前記開閉弁を開弁させる制御を再度実行する、水素供給装置。
【請求項2】
前記水素消費装置は、前記水素の燃焼によって動作する内燃機関であり、
前記負荷は、前記内燃機関を始動させるためのスタータを含み、
前記制御装置は、キースイッチがスタート状態にされると、前記蓄電装置から前記スタータ及び前記開閉弁に電力が供給されるように制御を実行する、請求項１に記載の水素供給装置。
前記負荷は、前記内燃機関を始動させるためのスタータを含み、
前記制御装置は、キースイッチがスタート状態にされると、前記蓄電装置から前記スタータ及び前記開閉弁に電力が供給されるように制御を実行する、請求項１に記載の水素供給装置。
【請求項3】
前記供給流路に設けられた減圧弁を備え、
前記圧力センサは、前記水素が流れる方向において前記減圧弁よりも下流に設けられている、請求項１又は請求項２に記載の水素供給装置。
前記圧力センサは、前記水素が流れる方向において前記減圧弁よりも下流に設けられている、請求項１又は請求項２に記載の水素供給装置。
【請求項4】
負荷に電力を供給する蓄電装置と、
水素を貯蔵するタンクと、
前記水素を消費することによって動作する水素消費装置に向けて前記タンクから放出された前記水素が流れる供給流路と、
前記タンクから前記水素消費装置への前記水素の供給と供給の遮断とを切り替える開閉弁であって前記蓄電装置からの電圧が印加されていない状態で閉弁する開閉弁と、
前記供給流路に設けられた圧力センサであって前記水素が流れる方向において前記開閉弁よりも下流に設けられた圧力センサと、
前記水素の漏洩を検出するための水素センサと、
制御装置と、を備えた水素供給装置によって前記水素消費装置に前記水素を供給する水素供給方法であって、
前記制御装置は、
前記水素供給装置の起動指令を受け付けた場合に、前記開閉弁を開弁させる制御を実行した後、
前記水素の漏洩を検出していない状態で前記圧力センサによって測定される圧力が閾値未満の場合、前記開閉弁を開弁させる制御を再度実行する、水素供給方法。
水素を貯蔵するタンクと、
前記水素を消費することによって動作する水素消費装置に向けて前記タンクから放出された前記水素が流れる供給流路と、
前記タンクから前記水素消費装置への前記水素の供給と供給の遮断とを切り替える開閉弁であって前記蓄電装置からの電圧が印加されていない状態で閉弁する開閉弁と、
前記供給流路に設けられた圧力センサであって前記水素が流れる方向において前記開閉弁よりも下流に設けられた圧力センサと、
前記水素の漏洩を検出するための水素センサと、
制御装置と、を備えた水素供給装置によって前記水素消費装置に前記水素を供給する水素供給方法であって、
前記制御装置は、
前記水素供給装置の起動指令を受け付けた場合に、前記開閉弁を開弁させる制御を実行した後、
前記水素の漏洩を検出していない状態で前記圧力センサによって測定される圧力が閾値未満の場合、前記開閉弁を開弁させる制御を再度実行する、水素供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、水素供給装置及び水素供給方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１に開示の水素供給装置は、タンクと、開閉弁と、制御装置と、を備える。水素供給装置は、水素消費装置に水素を供給する。水素消費装置は、水素を消費することによって動作する。水素消費装置は、例えば、燃料電池システム、又は水素エンジンである。タンクは、水素を貯蔵している。開閉弁は、電磁弁である。開閉弁は、タンクから水素消費装置への水素の供給と供給の遮断とを切り替える。開閉弁は、蓄電装置から電圧が印加されることによって開弁する。開閉弁は、蓄電装置から電圧が印加されなくなることで閉弁する。制御装置は、開閉弁を開弁させる際には、蓄電装置から開閉弁に電圧が印加されるように制御を実行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００８－２４３５６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
蓄電装置が開閉弁以外の負荷に電力を供給している場合、蓄電装置から当該負荷に流れる電流と蓄電装置の内部抵抗とに基づいて蓄電装置に電圧降下が生じる。蓄電装置に電圧降下が生じると、制御装置が開閉弁を開弁させるように制御を実行したにも関わらず開閉弁を開弁できない場合がある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決する水素供給装置は、水素を消費することによって動作する水素消費装置に前記水素を供給する水素供給装置であって、負荷に電力を供給する蓄電装置と、前記水素を貯蔵するタンクと、前記水素消費装置に向けて前記タンクから放出された前記水素が流れる供給流路と、前記タンクから前記水素消費装置への前記水素の供給と供給の遮断とを切り替える開閉弁であって前記蓄電装置からの電圧が印加されていない状態で閉弁する開閉弁と、前記供給流路に設けられた圧力センサであって前記水素が流れる方向において前記開閉弁よりも下流に設けられた圧力センサと、前記水素の漏洩を検出するための水素センサと、制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記水素供給装置の起動指令を受け付けた場合に、前記開閉弁を開弁させる制御を実行した後、前記水素の漏洩を検出していない状態で前記圧力センサによって測定される圧力が閾値未満の場合、前記開閉弁を開弁させる制御を再度実行する。
【0006】
制御装置は、水素供給装置の起動指令を受け付けた場合、開閉弁を開弁させる制御を実行する。水素の漏洩が検出されていない状態で、圧力センサによって測定される圧力が閾値未満の場合、開閉弁よりも下流の圧力が低下している状態である。この場合、開閉弁が閉弁している状態で、水素消費装置によって水素が消費されていると想定される。従って、この場合に、制御装置が開閉弁を開弁させる制御を再度実行することによって、開閉弁を開弁させるように制御を実行したにも関わらず開閉弁を開弁できなかった場合から、開閉弁を開弁させることができる。
【0007】
上記水素供給装置について、前記水素消費装置は、前記水素の燃焼によって動作する内燃機関であり、前記負荷は、前記内燃機関を始動させるためのスタータを含み、前記制御装置は、キースイッチがスタート状態にされると、前記蓄電装置から前記スタータ及び前記開閉弁に電力が供給されるように制御を実行してもよい。
【0008】
上記水素供給装置について、前記供給流路に設けられた減圧弁を備え、前記圧力センサは、前記水素が流れる方向において前記減圧弁よりも下流に設けられていてもよい。
上記課題を解決する水素供給方法は、負荷に電力を供給する蓄電装置と、水素を貯蔵するタンクと、前記水素を消費することによって動作する水素消費装置に向けて前記タンクから放出された前記水素が流れる供給流路と、前記タンクから前記水素消費装置への前記水素の供給と供給の遮断とを切り替える開閉弁であって前記蓄電装置からの電圧が印加されていない状態で閉弁する開閉弁と、前記供給流路に設けられた圧力センサであって前記水素が流れる方向において前記開閉弁よりも下流に設けられた圧力センサと、前記水素の漏洩を検出するための水素センサと、制御装置と、を備えた水素供給装置によって前記水素消費装置に前記水素を供給する水素供給方法であって、前記制御装置は、前記水素供給装置の起動指令を受け付けた場合に、前記開閉弁を開弁させる制御を実行した後、前記水素の漏洩を検出していない状態で前記圧力センサによって測定される圧力が閾値未満の場合、前記開閉弁を開弁させる制御を再度実行する。
上記課題を解決する水素供給方法は、負荷に電力を供給する蓄電装置と、水素を貯蔵するタンクと、前記水素を消費することによって動作する水素消費装置に向けて前記タンクから放出された前記水素が流れる供給流路と、前記タンクから前記水素消費装置への前記水素の供給と供給の遮断とを切り替える開閉弁であって前記蓄電装置からの電圧が印加されていない状態で閉弁する開閉弁と、前記供給流路に設けられた圧力センサであって前記水素が流れる方向において前記開閉弁よりも下流に設けられた圧力センサと、前記水素の漏洩を検出するための水素センサと、制御装置と、を備えた水素供給装置によって前記水素消費装置に前記水素を供給する水素供給方法であって、前記制御装置は、前記水素供給装置の起動指令を受け付けた場合に、前記開閉弁を開弁させる制御を実行した後、前記水素の漏洩を検出していない状態で前記圧力センサによって測定される圧力が閾値未満の場合、前記開閉弁を開弁させる制御を再度実行する。
【0009】
制御装置は、水素供給装置の起動指令を受け付けた場合、開閉弁を開弁させる制御を実行する。水素の漏洩が検出されていない状態で、圧力センサによって測定される圧力が閾値未満の場合、開閉弁よりも下流の圧力が低下している状態である。この場合、開閉弁が閉弁している状態で、水素消費装置によって水素が消費されていると想定される。従って、この場合に、制御装置が開閉弁を開弁させる制御を再度実行することによって、開閉弁を開弁させるように制御を実行したにも関わらず開閉弁を開弁できなかった場合から、開閉弁を開弁させることができる。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、開閉弁を開弁させるように制御を実行したにも関わらず開閉弁を開弁できなかった場合から、開閉弁を開弁させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
水素供給装置及び水素供給方法の一実施形態について説明する。
図１に示すように、車両１０は、水素消費装置１１を備える。車両１０は、例えば、産業車両、又は乗用車である。産業車両は、例えば、フォークリフト、又はトーイングトラクタである。水素消費装置１１は、水素を消費することによって動作する。本実施形態の水素消費装置１１は、内燃機関である。内燃機関は、水素の燃焼によって動作する水素エンジンである。
図１に示すように、車両１０は、水素消費装置１１を備える。車両１０は、例えば、産業車両、又は乗用車である。産業車両は、例えば、フォークリフト、又はトーイングトラクタである。水素消費装置１１は、水素を消費することによって動作する。本実施形態の水素消費装置１１は、内燃機関である。内燃機関は、水素の燃焼によって動作する水素エンジンである。
【0013】
車両１０は、スタータ１２を備える。スタータ１２は、水素消費装置１１である内燃機関を始動させる。スタータ１２としては、例えば、セルモータが用いられる。
車両１０は、キースイッチ１３を備える。キースイッチ１３は、車両１０のユーザーによってキーオフ状態、スタート状態、及びイグニッション状態のいずれかに切り替えられる。
車両１０は、キースイッチ１３を備える。キースイッチ１３は、車両１０のユーザーによってキーオフ状態、スタート状態、及びイグニッション状態のいずれかに切り替えられる。
【0014】
＜水素供給装置＞
車両１０は、水素供給装置２０を備える。水素供給装置２０は、水素消費装置１１に水素を供給する。
車両１０は、水素供給装置２０を備える。水素供給装置２０は、水素消費装置１１に水素を供給する。
【0015】
水素供給装置２０は、蓄電装置２１を備える。蓄電装置２１は、例えば、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、又はリチウムイオン二次電池である。蓄電装置２１は、車両１０が備える負荷に電力を供給する。負荷には、スタータ１２が含まれる。
【0016】
水素供給装置２０は、制御装置２２を備える。制御装置２２は、プロセッサ２３と、記憶部２４と、を備える。記憶部２４は、RAM（Random Access Memory）、及びROM（Read Only Memory）を含む。記憶部２４は、処理をプロセッサ２３に実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。記憶部２４、即ち、コンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。制御装置２２は、ASIC（Application Specific Integrated Circuit）やFPGA（Field Programmable Gate Array）等のハードウェア回路によって構成されていてもよい。処理回路である制御装置２２は、コンピュータプログラムに従って動作する１つ以上のプロセッサ、ASICやFPGA等の１つ以上のハードウェア回路、或いは、それらの組み合わせを含み得る。
【0017】
制御装置２２には、キースイッチ１３を介して蓄電装置２１が接続されている。制御装置２２は、キースイッチ１３を介して蓄電装置２１から印加される電圧からキースイッチ１３の状態を判定する。キーオフ状態は、水素供給装置２０から水素消費装置１１に水素が供給されない状態である。スタート状態は、蓄電装置２１からスタータ１２に電力を供給することによって水素消費装置１１である内燃機関を始動させる状態である。イグニッション状態は、水素供給装置２０から水素消費装置１１に水素が供給される状態である。
【0018】
水素供給装置２０は、タンク２５を備える。タンク２５は、水素を貯蔵している。
水素供給装置２０は、レセプタクル２６を備える。レセプタクル２６には、水素充填装置のプラグが接続される。
水素供給装置２０は、レセプタクル２６を備える。レセプタクル２６には、水素充填装置のプラグが接続される。
【0019】
水素供給装置２０は、充填流路２７を備える。充填流路２７は、レセプタクル２６とタンク２５とを接続している。
水素供給装置２０は、逆止弁２８を備える。逆止弁２８は、タンク２５からレセプタクル２６に向けて水素が流れることを抑止する。逆止弁２８は、レセプタクル２６からタンク２５に向けて水素が流れることを許容する。タンク２５に水素を充填する際には、レセプタクル２６に水素充填装置のプラグが接続される。水素充填装置は、タンク２５の圧力よりも高い圧力で水素を供給する。水素は、充填流路２７を介してタンク２５に供給される。これにより、タンク２５に水素が充填される。逆止弁２８は、単数であっても、複数であってもよい。
水素供給装置２０は、逆止弁２８を備える。逆止弁２８は、タンク２５からレセプタクル２６に向けて水素が流れることを抑止する。逆止弁２８は、レセプタクル２６からタンク２５に向けて水素が流れることを許容する。タンク２５に水素を充填する際には、レセプタクル２６に水素充填装置のプラグが接続される。水素充填装置は、タンク２５の圧力よりも高い圧力で水素を供給する。水素は、充填流路２７を介してタンク２５に供給される。これにより、タンク２５に水素が充填される。逆止弁２８は、単数であっても、複数であってもよい。
【0020】
水素供給装置２０は、供給流路２９を備える。供給流路２９は、タンク２５と水素消費装置１１とを接続している。供給流路２９には、水素消費装置１１に向けてタンク２５から放出された水素が流れる。供給流路２９を介してタンク２５から水素消費装置１１に水素が供給されることで、水素消費装置１１は動作する。
【0021】
水素供給装置２０は、開閉弁３０を備える。開閉弁３０は、例えば、タンク２５、又は供給流路２９に設けられる。開閉弁３０は、タンク２５から水素消費装置１１への水素の供給と供給の遮断とを切り替える。開閉弁３０が開弁するとタンク２５から水素消費装置１１への水素の供給が行われる。開閉弁３０が閉弁するとタンク２５から水素消費装置１１への水素の供給が遮断される。開閉弁３０は、ノーマリークローズの電磁弁である。開閉弁３０は、蓄電装置２１からの電圧が印加されていない状態で閉弁する。開閉弁３０は、蓄電装置２１からの電圧が印加されている状態で開弁する。
【0022】
水素供給装置２０は、接続線３１を備える。接続線３１は、開閉弁３０と制御装置２２とを接続している。制御装置２２は、接続線３１を介して蓄電装置２１からの電圧を開閉弁３０に印加するか否かを制御する。これにより、制御装置２２は、開閉弁３０の開閉状態を制御できる。
【0023】
水素供給装置２０は、バルブリレー３２を備える。バルブリレー３２は、コイル３３と、スイッチ３４と、を備える。コイル３３は、制御装置２２に接続されている。制御装置２２は、コイル３３への通電と、通電の遮断と、を切り替える。スイッチ３４は、接続線３１に設けられている。コイル３３への通電が行われると、スイッチ３４がオンする。コイル３３への通電が遮断されると、スイッチ３４がオフする。
【0024】
水素供給装置２０は、減圧弁３５を備える。減圧弁３５は、供給流路２９に設けられている。減圧弁３５は、タンク２５から放出された水素を減圧する。減圧弁３５は、例えば、水素を予め定められた圧力に減圧するレギュレータである。減圧弁３５は、例えば、水素を１［ＭＰａ］まで減圧する。減圧弁３５は、水素が流れる方向において開閉弁３０よりも下流に設けられている。
【0025】
水素供給装置２０は、高圧圧力センサ４１を備える。高圧圧力センサ４１は、水素が流れる方向において開閉弁３０よりも下流に設けられている。高圧圧力センサ４１は、供給流路２９のうち開閉弁３０と減圧弁３５との間に設けられている。高圧圧力センサ４１は、供給流路２９のうち開閉弁３０と減圧弁３５との間の圧力を測定する。高圧圧力センサ４１は、測定によって得られた圧力を制御装置２２に出力する。制御装置２２は、高圧圧力センサ４１によって測定される圧力を監視している。
【0026】
水素供給装置２０は、中圧圧力センサ４２を備える。中圧圧力センサ４２は、水素が流れる方向において開閉弁３０よりも下流に設けられている。中圧圧力センサ４２は、水素が流れる方向において減圧弁３５よりも下流に設けられている。中圧圧力センサ４２は、供給流路２９のうち水素が流れる方向において減圧弁３５よりも下流の圧力を測定する。中圧圧力センサ４２は、測定によって得られた圧力を制御装置２２に出力する。中圧圧力センサ４２は、圧力センサである。制御装置２２は、中圧圧力センサ４２によって測定される圧力を監視している。中圧圧力センサ４２は、高圧圧力センサ４１よりも圧力の低い場所に設けられている。このため、中圧圧力センサ４２に許容される測定誤差は、高圧圧力センサ４１に許容される測定誤差よりも小さい。中圧圧力センサ４２の分解能は、高圧圧力センサ４１の分解能よりも小さい。
【0027】
水素供給装置２０は、水素センサ４３，４４を備える。水素センサ４３，４４は、水素の漏洩を検出するためのセンサである。水素センサ４３，４４は、水素の濃度を測定する。水素センサ４３，４４は、測定した水素の濃度を制御装置２２に出力する。水素センサ４３，４４は、第１水素センサ４３と、第２水素センサ４４と、を含む。第１水素センサ４３は、水素供給装置２０からの水素の漏洩を制御装置２２が検出できるように設けられている。第１水素センサ４３は、例えば、タンク２５が収容される収容空間に設けられる。第２水素センサ４４は、水素消費装置１１からの水素の漏洩を制御装置２２が検出できるように設けられている。第２水素センサ４４は、例えば、水素消費装置１１が収容される収容空間に設けられる。
【0028】
＜制御装置が行う制御＞
制御装置２２は、キースイッチ１３がキーオフ状態からスタート状態にされると、蓄電装置２１からスタータ１２に電力が供給されるように制御を実行する。
制御装置２２は、キースイッチ１３がキーオフ状態からスタート状態にされると、蓄電装置２１からスタータ１２に電力が供給されるように制御を実行する。
【0029】
制御装置２２は、キースイッチ１３がキーオフ状態からスタート状態にされると、タンク２５から水素消費装置１１に水素を供給する。キースイッチ１３がキーオフ状態からスタート状態にされることが水素供給装置２０の起動指令である。制御装置２２は、水素供給装置２０の起動指令を受け付けると、タンク２５から水素消費装置１１への水素の供給を開始する。制御装置２２は、タンク２５から水素消費装置１１に水素を供給する際には、開閉弁３０を開弁させるように制御を実行する。本実施形態であれば、制御装置２２は、スイッチ３４がオンするようにコイル３３に通電を行う。更に、制御装置２２は、開閉弁３０に蓄電装置２１からの電圧が印加されるように制御を行う。制御装置２２は、開閉弁３０を開弁させるように制御を実行すると、開閉弁３０が開弁した状態に維持されるように、開閉弁３０への電圧の印加を維持する。
【0030】
＜バルブ状態判定制御＞
制御装置２２は、所定の制御周期でバルブ状態判定制御を行う。バルブ状態判定制御は、開閉弁３０が開弁しているか閉弁しているかを判定する制御である。
制御装置２２は、所定の制御周期でバルブ状態判定制御を行う。バルブ状態判定制御は、開閉弁３０が開弁しているか閉弁しているかを判定する制御である。
【0031】
図２に示すように、ステップＳ１において、制御装置２２は、所定条件が成立するか否かを判定する。所定条件の成立とは、第１条件～第４条件の全てが成立することである。所定条件は、開閉弁３０が開弁しているか閉弁しているかを判定するための条件である。
【0032】
第１条件…キーオン状態。
第２条件…水素の漏洩がない。
第３条件…中圧圧力センサ４２によって測定される圧力が閾値未満。
第２条件…水素の漏洩がない。
第３条件…中圧圧力センサ４２によって測定される圧力が閾値未満。
【0033】
第４条件…バルブ制御状態が通常状態又は待ち状態。
第１条件は、キースイッチ１３がスタート状態、又はイグニッション状態の場合に成立する。キーオン状態は、スタート状態、又はイグニッション状態を示す。
第１条件は、キースイッチ１３がスタート状態、又はイグニッション状態の場合に成立する。キーオン状態は、スタート状態、又はイグニッション状態を示す。
【0034】
第２条件は、水素センサ４３，４４によって測定される水素の濃度が漏洩閾値未満の場合に成立する。漏洩閾値は、予め定められた値である。漏洩閾値は、水素消費装置１１又は水素供給装置２０から水素が漏洩した場合に制御装置２２によって水素の漏洩を検出できるように設定されている。本実施形態では、第１水素センサ４３によって測定される水素の濃度、及び第２水素センサ４４によって測定される水素の濃度の両方が漏洩閾値未満の場合に第２条件が成立する。
【0035】
第３条件は、供給流路２９の水素の量が低下した場合に成立する。閾値は、予め定められた値である。閾値は、減圧弁３５による減圧によって水素が至る圧力よりも低い値である。タンク２５から水素が放出されない状態で水素消費装置１１が水素を消費すると、供給流路２９の圧力が低下していく。これにより、中圧圧力センサ４２によって測定される圧力は低下していく。閾値は、タンク２５から水素が放出されている場合には、中圧圧力センサ４２によって測定される圧力が閾値未満とならないように設定されている。閾値としては、例えば、２５０～３５０［ｋＰａＡ］から任意の値を設定できる。
【0036】
第４条件は、後述する復帰制御によってバルブ制御状態が通常状態又は待ち状態になることで成立する。
所定条件が成立する場合、開閉弁３０は閉弁している。キーオン状態であってバルブ制御状態が通常状態又は待ち状態の場合、制御装置２２は、開閉弁３０が開弁するように制御を行っている。水素が漏洩していないにも関わらず中圧圧力センサ４２によって測定される圧力が閾値未満となる場合、開閉弁３０が開弁するように制御を行っているにも関わらず開閉弁３０が開弁していないと考えられる。このため、所定条件が成立するか否かを判定することによって開閉弁３０が開弁しているか閉弁しているかを判定できる。
所定条件が成立する場合、開閉弁３０は閉弁している。キーオン状態であってバルブ制御状態が通常状態又は待ち状態の場合、制御装置２２は、開閉弁３０が開弁するように制御を行っている。水素が漏洩していないにも関わらず中圧圧力センサ４２によって測定される圧力が閾値未満となる場合、開閉弁３０が開弁するように制御を行っているにも関わらず開閉弁３０が開弁していないと考えられる。このため、所定条件が成立するか否かを判定することによって開閉弁３０が開弁しているか閉弁しているかを判定できる。
【0037】
ステップＳ１の判定結果が肯定の場合、制御装置２２は、ステップＳ２の処理を行う。ステップＳ１の判定結果が否定の場合、制御装置２２は、ステップＳ１１の処理を行う。
ステップＳ２において、制御装置２２は、所定条件が成立した状態での経過時間を計数する。
ステップＳ２において、制御装置２２は、所定条件が成立した状態での経過時間を計数する。
【0038】
次に、ステップＳ３において、制御装置２２は、所定条件が成立した状態での経過時間が所定時間を超えたか否かを判定する。所定時間は、予め定められている。所定時間は、例えば、外乱、又は測定誤差の影響によって所定条件が一時的に成立した場合であっても、これにより開閉弁３０が閉弁していると判定されないように設定されている。ステップＳ３の判定結果が肯定の場合、制御装置２２は、ステップＳ４の処理を行う。ステップＳ３の判定結果が否定の場合、制御装置２２は、ステップＳ１２の処理を行う。
【0039】
ステップＳ４において、制御装置２２は、リトライ回数が所定回数未満か否かを判定する。リトライ回数は、所定条件が成立していると判定された後に、開閉弁３０を開弁させる制御を実行した回数である。所定回数としては、任意の値を設定することができる。所定回数は、開閉弁３０に異常が生じていると判定できる回数に設定される。所定回数は、例えば、３～５回から任意の回数を設定できる。ステップＳ４の判定結果が肯定の場合、制御装置２２は、ステップＳ５の処理を行う。ステップＳ４の判定結果が否定の場合、制御装置２２は、ステップＳ１３の処理を行う。
【0040】
ステップＳ５において、制御装置２２は、リトライフラグをオンする。
ステップＳ１１において、制御装置２２は、リトライフラグをオフする。制御装置２２は、経過時間をリセットする。
ステップＳ１１において、制御装置２２は、リトライフラグをオフする。制御装置２２は、経過時間をリセットする。
【0041】
ステップＳ１２において、制御装置２２は、リトライフラグをオフする。
ステップＳ１３において、制御装置２２は、リトライフラグをオフする。制御装置２２は、圧力低下異常が生じていると判断する。圧力低下異常は、例えば、開閉弁３０を開弁させる制御を実行しても開閉弁３０が開弁しないことによる異常である。圧力低下異常が生じていると判定されると、例えば、車両１０のユーザーへの通知が行われる。通知は、例えば、音による通知、又は表示による通知によって行われる。
ステップＳ１３において、制御装置２２は、リトライフラグをオフする。制御装置２２は、圧力低下異常が生じていると判断する。圧力低下異常は、例えば、開閉弁３０を開弁させる制御を実行しても開閉弁３０が開弁しないことによる異常である。圧力低下異常が生じていると判定されると、例えば、車両１０のユーザーへの通知が行われる。通知は、例えば、音による通知、又は表示による通知によって行われる。
【0042】
＜復帰制御＞
制御装置２２が行う復帰制御について説明する。復帰制御は、例えば、リトライフラグがオンした場合に実行される。
制御装置２２が行う復帰制御について説明する。復帰制御は、例えば、リトライフラグがオンした場合に実行される。
【0043】
図３に示すように、復帰制御は、バルブ制御状態を通常状態ＳＴ１、停止状態ＳＴ２、起動状態ＳＴ３、及び待ち状態ＳＴ４のいずれかにすることで行われる。通常状態ＳＴ１、停止状態ＳＴ２、起動状態ＳＴ３、及び待ち状態ＳＴ４のそれぞれには、制御装置２２が実行する制御が対応付けられている。制御装置２２は、各状態ＳＴ１～ＳＴ４に応じた制御を行う。
【0044】
通常状態ＳＴ１では、開閉弁３０が開弁した状態に維持されるように制御が実行される。通常状態ＳＴ１では、スイッチ３４がオンに維持されるように制御が実行される。通常状態ＳＴ１では、リトライ回数がリセットされる。
【0045】
停止状態ＳＴ２では、開閉弁３０が閉弁するように制御が実行される。停止状態ＳＴ２では、スイッチ３４がオフするように制御が実行される。
起動状態ＳＴ３では、開閉弁３０が起動される。開閉弁３０の起動とは、開閉弁３０が閉弁から開弁にされることである。起動状態ＳＴ３では、開閉弁３０を閉弁から開弁に切り替える制御が実行される。開閉弁３０を閉弁から開弁に切り替える場合、開閉弁３０を開弁した状態に維持する場合に比べて、蓄電装置２１から開閉弁３０に流れる電流が大きい。起動状態ＳＴ３では、スイッチ３４をオフからオンに切り替える制御が実行される。
起動状態ＳＴ３では、開閉弁３０が起動される。開閉弁３０の起動とは、開閉弁３０が閉弁から開弁にされることである。起動状態ＳＴ３では、開閉弁３０を閉弁から開弁に切り替える制御が実行される。開閉弁３０を閉弁から開弁に切り替える場合、開閉弁３０を開弁した状態に維持する場合に比べて、蓄電装置２１から開閉弁３０に流れる電流が大きい。起動状態ＳＴ３では、スイッチ３４をオフからオンに切り替える制御が実行される。
【0046】
待ち状態ＳＴ４では、開閉弁３０が開弁した状態に維持されるように制御が実行される。待ち状態ＳＴ４では、スイッチ３４がオンに維持されるように制御が実行される。待ち状態ＳＴ４では、リトライ回数がインクリメントされる。
【0047】
制御装置２２は、バルブ制御状態が通常状態ＳＴ１の場合に、リトライフラグがオンになると、バルブ制御状態を停止状態ＳＴ２に遷移させる。リトライフラグがオンの場合、開閉弁３０を開状態に維持するように制御装置２２によって制御が実行されているにも関わらず開閉弁３０が閉弁している状態である。即ち、制御装置２２が認識している開閉弁３０の開閉状態と実際の開閉弁３０の開閉状態とが一致していない。リトライフラグがオンの場合に、バルブ制御状態を停止状態ＳＴ２に遷移させることによって、制御装置２２が認識している開閉弁３０の開閉状態と実際の開閉弁３０との開閉状態とを一致させる。
【0048】
制御装置２２は、バルブ制御状態が停止状態ＳＴ２になることによって開閉弁３０が閉弁し、かつ、スイッチ３４がオフになるとバルブ制御状態を起動状態ＳＴ３に遷移させる。バルブ制御状態が起動状態ＳＴ３になることによって、制御装置２２は開閉弁３０を閉弁から開弁に切り替える。リトライフラグがオンになった場合、バルブ制御状態が停止状態ＳＴ２を経由して起動状態ＳＴ３になる。リトライフラグは、所定条件の成立によってオンになることから、所定条件が成立した場合に、バルブ制御状態は、起動状態ＳＴ３になる。従って、制御装置２２は、水素の漏洩を検出していない状態で中圧圧力センサ４２によって検出される圧力が閾値未満の場合、開閉弁３０を開弁させる制御を再度実行する。制御装置２２は、開閉弁３０が開弁するように制御を実行すると、開閉弁３０が開弁した状態に維持されるように制御を実行する。また、制御装置２２は、スイッチ３４がオンするように制御を実行すると、スイッチ３４のオンが維持されるように制御を実行する。
【0049】
制御装置２２は、バルブ制御状態が起動状態ＳＴ３になることによって、開閉弁３０が開弁した状態に維持されるように制御が実行され、かつ、スイッチ３４がオンに維持されるように制御が実行されると、バルブ制御状態を待ち状態ＳＴ４に遷移させる。これにより、リトライ回数がインクリメントされる。
【0050】
制御装置２２は、バルブ制御状態が待ち状態ＳＴ４の場合に、バルブ状態判定制御でリトライフラグがオンに維持されていると、バルブ制御状態を停止状態ＳＴ２に遷移させる。この場合、起動状態ＳＴ３での開閉弁３０の起動によって開閉弁３０が開弁しなかったといえる。制御装置２２は、起動状態ＳＴ３での開閉弁３０の起動によって開閉弁３０が開弁しなかった場合、停止状態ＳＴ２を経由して、再度、開閉弁３０が開弁するように制御を実行する。
【0051】
制御装置２２は、バルブ制御状態が待ち状態ＳＴ４の場合に、復帰制御がオフになると、バルブ制御状態を通常状態ＳＴ１に遷移させる。復帰制御がオフの場合、バルブ制御状態は、通常状態ＳＴ１に維持される。復帰制御は、制御装置２２によって圧力低下異常と判断されておらず、かつ、リトライフラグが所定時間以上オフの場合にオフになる。所定時間は、開閉弁３０が開弁していると判断できるように設定されている。所定時間は、例えば、３～７［ｓｅｃ］の範囲で任意に設定できる。
【0052】
上記したように、水素消費装置１１に水素を供給する水素供給方法は、制御装置２２がバルブ状態判定制御、及び復帰制御を実行することによって行われる。
［本実施形態の作用］
制御装置２２は、キースイッチ１３がスタート状態にされると、開閉弁３０を開弁させる制御を実行する。この際、制御装置２２が開閉弁３０を開弁させる制御を実行したにも関わらず、開閉弁３０が開弁しない場合がある。キースイッチ１３がスタート状態にされると、制御装置２２は、蓄電装置２１からスタータ１２に電力が供給されるように制御を実行する。スタータ１２に流れる電流と蓄電装置２１の内部抵抗とに基づいて蓄電装置２１の電圧降下が生じる。蓄電装置２１に電圧降下が生じると、開閉弁３０を起動するために必要となる電圧を確保することができず、開閉弁３０を開弁できない場合が生じ得る。
［本実施形態の作用］
制御装置２２は、キースイッチ１３がスタート状態にされると、開閉弁３０を開弁させる制御を実行する。この際、制御装置２２が開閉弁３０を開弁させる制御を実行したにも関わらず、開閉弁３０が開弁しない場合がある。キースイッチ１３がスタート状態にされると、制御装置２２は、蓄電装置２１からスタータ１２に電力が供給されるように制御を実行する。スタータ１２に流れる電流と蓄電装置２１の内部抵抗とに基づいて蓄電装置２１の電圧降下が生じる。蓄電装置２１に電圧降下が生じると、開閉弁３０を起動するために必要となる電圧を確保することができず、開閉弁３０を開弁できない場合が生じ得る。
【0053】
制御装置２２は、開閉弁３０を開弁できなかった場合に、開閉弁３０を開弁させる制御を再度実行する。中圧圧力センサ４２によって測定される圧力が閾値未満の場合、供給流路２９の水素が減少していると想定される。供給流路２９の水素が減少する原因としては、供給流路２９への水素の供給が行われていないにも関わらず水素消費装置１１によって水素が消費されていることが挙げられる。中圧圧力センサ４２によって測定される圧力が閾値未満の場合、開閉弁３０よりも下流の圧力が低下している状態である。この場合、開閉弁３０が閉弁している状態で、水素消費装置１１によって水素が消費されていると想定される。この場合に、開閉弁３０を開弁させる制御を再度実行することによって、制御装置２２は、開閉弁３０を開弁できなかった場合に、開閉弁３０を開弁する制御を実行することができる。
【0054】
［本実施形態の効果］
（１）制御装置２２は、開閉弁３０を開弁させるように制御を実行したにも関わらず、開閉弁３０を開弁できなかった場合に、開閉弁３０を開弁させる制御を再度実行する。従って、蓄電装置２１の電圧降下によって、開閉弁３０を開弁させるように制御を実行したにも関わらず、開閉弁３０を開弁できなかった場合であっても、開閉弁３０を開弁させる制御を再度実行することによって開閉弁３０を開弁させることができる。
（１）制御装置２２は、開閉弁３０を開弁させるように制御を実行したにも関わらず、開閉弁３０を開弁できなかった場合に、開閉弁３０を開弁させる制御を再度実行する。従って、蓄電装置２１の電圧降下によって、開閉弁３０を開弁させるように制御を実行したにも関わらず、開閉弁３０を開弁できなかった場合であっても、開閉弁３０を開弁させる制御を再度実行することによって開閉弁３０を開弁させることができる。
【0055】
（２）制御装置２２は、開閉弁３０を開弁できなかった場合に、開閉弁３０を開弁させる制御を再度実行する。水素供給装置２０が車両１０に搭載されている場合、車両１０のユーザーに違和感を与えることなく、水素消費装置１１への水素の供給を継続することができる。
【0056】
（３）制御装置２２は、水素が漏洩している場合には、開閉弁３０を開弁させる制御を実行しない。水素が漏洩している場合、開閉弁３０を開弁させることによって水素が更に漏洩するおそれがある。水素が漏洩している場合には、開閉弁３０を開弁させる制御を実行しないことで、水素が更に漏洩することを抑制できる。
【0057】
（４）制御装置２２は、水素が漏洩している場合には、開閉弁３０を開弁させる制御を実行しない。水素が漏洩している場合、開閉弁３０が開弁しているにも関わらず、水素の漏洩によって中圧圧力センサ４２によって測定される圧力が閾値未満になっている場合がある。水素が漏洩していない場合に、制御装置２２が開閉弁３０を開弁させる制御を再度実行することで、開閉弁３０が開弁していない場合に、開閉弁３０を開弁させることができる。
【0058】
（５）制御装置２２は、キースイッチ１３がスタート状態にされると、蓄電装置２１からスタータ１２に電力が供給されるように制御を実行する。スタータ１２に電力を供給すると、スタータ１２に流れる電流によって蓄電装置２１の電圧降下が生じる。スタータ１２は、水素消費装置１１である内燃機関の始動時に一時的に用いられるものである。制御装置２２が開閉弁３０を開弁させる制御を再度実行する際には、スタータ１２に電力を供給することを原因とする蓄電装置２１の電圧降下が生じない。開閉弁３０を開弁させる制御を再度実行することによって、スタータ１２による影響によって開閉弁３０を開弁できない事態が生じにくい。
【0059】
（６）制御装置２２は、中圧圧力センサ４２によって測定される圧力が閾値未満の場合、開閉弁３０を開弁させる制御を再度実行する。中圧圧力センサ４２の分解能は、高圧圧力センサ４１の分解能よりも小さい。このため、供給流路２９の圧力が閾値未満になったか否かの判定精度を向上させることができる。
【0060】
［変更例］
実施形態は、以下のように変更して実施することができる。実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
実施形態は、以下のように変更して実施することができる。実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
【0061】
○制御装置２２は、水素の漏洩を検出していない状態で高圧圧力センサ４１によって測定される圧力が閾値未満の場合、開閉弁３０を開弁させる制御を再度実行してもよい。この場合、高圧圧力センサ４１が圧力センサである。
【0062】
○水素消費装置１１は、燃料電池システムであってもよい。その場合、負荷はスタータではなく、電動ファンのような消費電力が比較的大きいものが挙げられる。
○水素供給装置２０は、水素センサとして第１水素センサ４３、又は第２水素センサ４４を備えていてもよい。
○水素供給装置２０は、水素センサとして第１水素センサ４３、又は第２水素センサ４４を備えていてもよい。
【0063】
○水素供給装置２０は、水素消費装置１１を備える装置であれば、どのような装置に設けられていてもよい。この場合、水素供給装置２０に、ユーザーが操作可能な操作部を設けて、操作部が操作されることによって水素供給装置２０に起動指令が出力されるようにしてもよい。
【0064】
○水素供給装置２０は、バルブリレー３２を備えていなくてもよい。この場合であっても、制御装置２２は、実施形態と同様に、開閉弁３０に電圧を印加するか否かを制御することができる。
【符号の説明】
【0065】
１１…水素消費装置、１２…負荷であるスタータ、１３…キースイッチ、２０…水素供給装置、２１…蓄電装置、２２…制御装置、２５…タンク、３０…開閉弁、３５…減圧弁、４２…圧力センサである中圧圧力センサ、４３，４４…水素センサ。
【図1】
【図2】
【図3】